铅丹会破坏金黄色葡萄球菌的成熟生物膜

《Biofouling》：Plumbagin disrupts the mature biofilm of Staphylococcus aureus

PLB通过抑制S.aureus生物膜EPS成分并干扰关键蛋白相互作用有效破坏成熟生物膜，基因表达分析显示其调控EPS合成相关基因表达。

　　

摘要

Plumbagin（也称为5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌，简称PLB）是一种天然存在的萘醌分子，已被证明对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，简称S. aureus）具有很强的抗菌和抗生物膜作用。然而，PLB清除成熟生物膜的潜力及其作用机制仍不明确。本研究探讨了PLB对破坏成熟S. aureus生物膜的影响，重点关注其对细胞外聚合物物质（EPS）的影响及其潜在的作用机制。结晶紫（Crystal Violet，简称CV）和XTT检测结果表明，PLB以浓度依赖的方式显著降低了成熟S. aureus生物膜的生物量和代谢活性。高内涵筛选（High-Content Screening，简称HCS）成像显示，PLB处理导致生物膜EPS结构发生显著变化，从而显著减少了生物总量和平均厚度，且破坏程度与PLB浓度呈正相关。通过分子荧光探测技术发现，与未处理组相比，PLB处理显著降低了EPS成分，包括细胞外多糖（PIA）、蛋白质和细胞外DNA（eDNA）。分子对接分析表明，PLB与多个参与EPS生成的关键S. aureus蛋白（如IcaA、IcaD、IcaB、IcaC、Bap和CidA）有强烈的相互作用，尤其是与IcaA和Bap的活性位点结合紧密。此外，基因表达分析显示，PLB下调了与生物膜EPS生成相关的基因。总体而言，这些发现表明PLB通过靶向EPS有效破坏S. aureus生物膜。这些结果提示PLB是针对慢性感染中成熟S. aureus生物膜的有希望的候选药物。